DE2326809A1

DE2326809A1 - Steuervorrichtung fuer werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2326809A1
Application number: DE19732326809
Authority: DE
Inventors: Wykeham Richard Willes
Original assignee: Martonair Ltd
Current assignee: Martonair Ltd
Priority date: 1972-05-26
Filing date: 1973-05-25
Publication date: 1973-12-06
Also published as: GB1438943A; IT988209B; ES415191A1; FR2189171B3; FR2189171A1; JPS4949091A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Steuervorrichtungen und betrifft-insbesondere Vorrichtungen zum automatischen. Steuern von Maschinen derart, daß die betreffende Maschine eine vorprogrammierte Folge von Steuerschrauben durchlauf15 eine Anwendbarkeit der - Erfindung ist insbesondere,, jedoch. nicht ausschließlich bei der Steuerung von Werkzeugmaschinen, gegebene

Eine a®r Schwierigkeiten^ die sich bei den sogenannten autoaatisierten Werkzeugmaschinen ergeben₅ besteht darin₅ daß die Anaeigeeinrichtungen einer automatischer. Steuervorrichtung sehr, kompliziert sind-, und daß di® Bedienungsperson au ihrer richtigen Handhabung besonderer Kenntnisse bedarf_s über die Bedienungspersonen und Einsteller für Werkzeugmaschinen normalerweis© sieht

Der Erfindung liegt die Aufgabe EUgrunds^ ein© auto« matische Steuervorriehtung au sehaffen₉ bei- der sieh die Einstellarbeiten auf einfache Weise durchführen lasses» und bei der die betreffenden Vorgänge auf einfache Weis© angezeigt werdens so 'daß sich die Steuervorrichtung γοη einer Bedienungsperson leichter benutzen läßto

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Werkzeugmasehinen-Steuervorrichtung g©schaffen ^Ci-IeSj,

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die eine Schalttafel aufweist, auf der mehrere VaH glieder angeordnet sind, welche jeweils mit der Hand eingestellt werden können, um die jeweils gewählte Funktion der .Werkzeugmaschine anzuzeigen, ferner eine elektronische Speichereinrichtung mit mehreren Speicherplätzen^ die auf die wiederholte Betätigung eines Steuergliedes anspricht_g um Informationen, die der jeweiligen Stellung der betreffenden Wählglieder entsprechen, bei jeder einzelnen Betätigung des Steuergliedes an verschiedenen Speicherplätzen zu speichern, so-daß Informationen registeriert werden^ die sich auf eine Folge von Arbeitsschritten der Werkzeugmaschine beziehen, welche im Verlauf eines Arbeitsspiels durchgeführt werden sollen, und zwar in Abhängigkeit von den verschiedenen Stellungen,, in die die Wählglieder jeweils vor einer Betätigung des Steuergliedes gebracht worden sind, weiterhin Eetätigungseinrichtungen, die an funktionsbestimmende Elemente einer Werkzeugmaschine anschließbar sind und dazu dienen,, diese Elemente zu betätigen, sowie Einrichtungen^ die es ermöglichen Informationen aus aufeinander folgenden Speicherplätzen der Speichereinrichtung nacheinander auszugeben₉ so daß die Betätigungseinrichtungen entsprechend den den Speicherplätzen entnommenen Informationen derart gesteuert werden«, daß sich ein Arbeitsspiel in Form einer Folge von Arbeitsschritten abspielt»

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedem der Wählglieder auf der Schalttafel eine Bezeichnung der Funktion zugeordnet₉ die mit Hilfe des betreffenden Wählgliedes, gesteuert werden soll, jeder Stellung des betreffenden Wählgliedes ist eine eatsprechende Bezeichnung oder Anzeige zugeordnet₂ und es ist dafür gesorgt , daß beim Eingeben von. Informationen in die Speichereinrichtung die betreffenden Anzeigeeinrichtungen betätigt werden^ um der Speichereinrichtung eingegebenen Informationen anzuzeigen, so daß es der Bedienungsperson möglich ist, auf optischem Wege zu prüfen^ oh die der .Speichereinrichtung eingegebene Einstellungsinformation

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mit der Einstellung übereinstimmt, die mit Hilfe des Wählgliedes vorgenommen worden ist.

Bei der Speichereinrichtung, von der bei der Vorrichtung nach der Erfindung Gebrauch gemacht wird, handelt es sich um einen mit wahlfreiem Zugriff arbeitenden Speicher, bei dem in der Praxis bewährte integrierte Schaltkreise verwendet werden, und die Folgesteuerung der verschiedenen Arbeitsschritte eines ^rrogramms für die Maschine wird mit Hilfe einer elektronischen Folgesteuereinrichtung bewirkt, die anstelle der bis jetzt für diesen Zweck verwendeten elektromechanischen Drehwähler bekannter Art benutzt wird. Eine solche Kombination einer elektronischen Speichereinrichtung mit einer elektronischen Folgesteuereinrichtung ermöglicht es, die Betätigung der funktionsbestimmenden Elemente der Maschine zwischen je zwei aufeinander folgenden Arbeitsschritten unter Einhaltung einer minimalen zeitlichen Verzögerung in der Größenordnung von Mikrosekunden zu bewirken, so daß das gesamte Arbeitsspiel mit einer höheren Geschwindigkeit abläuft und sich eine höhere Produktionsgeschwindigkeit erzielen läßt. Das Verstellen der funktionsbestimmenden Elemente der Werkzeugmaschine unter dem Einfluß der in dem Speicher gespeicherten Informationen wird mit Hilfe eines elektrisch gesteuerten, pneumatisch-hydraulischen Systems bewirkt, das so ausgebildet ist, daß es zuerst die betreffenden. Elemente mit einer hohen Geschwindigkeit annähernd in die gewünschte Stellung bringt, woraufhin die weitere Bewegung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit bewirkt wird, um eine genaue positionierung zu gewährleisten; auch diese Maßnahme trägt in einem erheblichen Ausmaß dazu bei, den Ablauf eines vollständigen Arbeitsspiels zu beschleunigen.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand sehematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Anordnung der Steuerelemente und der Informationsdarstellungseinrichtungen einer Steuervorrich-

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tung nach der Erfindung;

Fig» 2 ein .Blockschaltbild der elektrischen und elektronischen Teile der Steuervorrichtung nach Fig_e -1; und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des pneumatischhydraulischen Teils der Steuervorrichtung«,

Die dargestellte Steuervorrichtung ist so ausgebildet, daß sie es ermöglicht₉ mit der Hand ein eine Folge von Arbeits"schritten umfassenden Arbeitsspiel zu programmieren,, das im vorliegenden Fall von einer Eevolverdrehbank durchlaufen werden soll 5 genauer gesagt ermöglicht es diese Vorrichtung«, ihr eingegebene Informationen elektronisch zu speichern«, pneumatische Betätigungseinrich-. tungen in Abhängigkeit von den gespeicherten Informationen auf elektrischem Wege zu steuern und mit Hilfe der pneumatischen Betätigungseinrichtungen auf hydraulischem Wege bestimmte verstellbare Teile der Revolverdrehbank zu betätigen.

Z der in Fig, 1 dargestellten Schalttafel der Steuervorrichtung gehören mehrere Wählschalter, die mit der Hand verstellt werden können_s um die gewünschten Bewegungen der verschiedenen Teile der Drehbank im Verlauf eines Arbeitsspiels zu bestimmen, ferner ein "Speicher".-Druckknopf₅ eine Einrichtung zum Anzeigen der Nummer des jeweils durchgeführten Arbeitsschritts5 eine Einrichtung zum Zählen'der Arbeitsspiele baw. der Werkstücke, mittels welcher die Anzahl der vollständig durchgeführten Arbeitsspiele angezeigt wird, so daß die Anzahl der f/erkstücke bekannt ist, die mit Hilfe der Drehbank hergestellt worden sind, die das betreffende Arbeitsspiel eine entsprechende Anzahl von Malen durchlaufen hat₃ sowie mehrere Hilfssteuerknöpfe und -Schalter, auf deren Wirkungsweise im folgenden näher eingegangen wird«,

Jeder der Wählschalter ist in Fig. 1_:durch die Angabe der Funktion gekennzeichnet, die mit Hilfe des be-

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treffenden Schalters gewählt bzw_o gesteuert werden kann. Zu den Wählschaltern gehört ζ»Β_β ein einzelner Schalter TS mit der Bezeichnung "Revolver% der jeweils in eine von vier verschiedenen Stellungen gebracht werden kann_f welche die Bezeichnungen "Auswärtsvorschub" bzw» "Auswärts" bzw. "Einwärts" bzw» "Tippen" tragen, ferner ein Yorschubwählschalter TES mit der Bezeichnung "Revolvervorschub", der sich jeweils in eine von vier verschiedenen Stellungen bringen läßt_s damit vier verschiedene Vorschubgeschwindig, keiten des Revolverkopfes gewählt werden können^ weiterhin drei Wählschalter 3FSC_S ESG und TSC mit der ^zeichnung "vorderer Schlitten" bzw. -"Hinterer" Schlitten" bzw« "Oberer Schlitten"_f von denen sich jeder in eine "Auswärts"-Stellung bzw» -eine "Einwärts"-Stellung bringen läßt, ein viertei?5 in zwei verschiedene Stellungen bringbarer Schalter CS mit der Bezeichnung "Spannzange", der in die Stellung "Auf" oder in die Stellung- "Zu" gebracht werden kaiHi_s ein Motordrehzahl- und Drehrichtungswahlschalter.MSO mit der Bezeichnung "Motor", ein Wählschalter DS mit der Be~ zeichnung "Verzögerung %' der as ermöglicht_s zwischen, drei fest eingestellten Verzögerungszeiten und einer vierten Versögerungszeit zu wählen₉ wobei die Länge der viertes Veraögerungsaeit mit Hilfe eines weiteren. Verzögerung®- wähl schalters DSV gewählt werden kann₉ der nahe dem Vierstellungss&halter DS angeordnet ist_s ein ähnlicher VerzÖ-gerungswählschalter XfS für den sogenannten Tippbetrieb sowie ein WäiilSchalter AS₉ der in die Stellung "Druckluft¹' bzw. in die Stellung "Seine Druckluft" gebracht-werden kanno Jeder Stellung ge&as der iroEsteJaead aufgefütoten Wähl s ehalt es? Ist eine kleine .AaseigelsÄpa Il zugeordnet, die aormaler-weise abgeschaltet ist.

Soll di® Steuervorrichtung so eingestellt werden, daß die zugehörige Maschine ₉ s_oB_o die e^wälmte Revolverdreiibaakg eia programmiertes Arbeitsspiel durchläuft, muß 'die Bedi©nungsp©i?soa in der nachstehend beschriebene» Weise vorgehen® Eia Schalter IM mit der Bezeichnung "Automatik/ Hand⁸⁵ t?ird la- di© Stellung für d©a

Dann wird ein Druckknopfschalter RB mit der Bezeichnung "Rückstellung auf den ersten Schritt" betätigt, woraufhin eine Anzeigeeinrichtung SKI mit der Bezeichnung "Arbeitsschritt-lir." die Zahl 01 anzeigt« Die Funktionen,, die die faschine durchführen muß_s um den ersten Arbeitsschritt ablaufen zu lassen_s werden mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Wähl schalt er gewählt,, "Die der Steuervorrichtung mit Hilfe der Wählschalter eingegebenen Informationen werden' einem Speicher eingegeben sobald ein Druckknopf BIB mit der Bezeichnung "Speichern" niedergedrückt wird. Die gespeicherten Informationen werden zu den zugehörigen Anzeigeeinrichtungeh' IL zurückgeleitet, auf die die betreffenden Wählschalter eingestellt worden sindo Nachdem die Bedienungsperson diese Meldung entgegengenommen hat, betätigt sie einen Schalter SB mit der Bezeichnung "Schrittsteuerung"9 um einen einsigen Schaltschritt zu bewirken, woraufhin die¹ Anzeigeeinrichtung SEE die Arbeitsschritt-Nr_β 02 anzeigt„ Jetzt werden die erforderlichen Sanktionen zum Durchführen des sweiten Arbeitsschritts gewählt; hierauf wird ernemt der Druckknopf MB betätigt, um die gewählten Funktionen zu speichern $■ diese Arbeitsweise wird fortgesetzt, bis das gesamte Arbeitsprogramm der Maschine gespeichert worden ist.» Die Bediemingsperon kann das gespeicherte Programm dadurch, prüfen, daß sie die Anzeigelampen IL beobachtet₉ während sie den Schrittsteuerschalter SB in eine Stellung für fortlaufendes Weitersehalten oder- in einer Stellung sum Weitersehalten wß. jeweils einen Schritt, hält, bis der Arbeitsschritt mit der gewünschten Nummer erreicht ist· Dnreh Jfieder» drücken des Speicherknopfes MB ist bei j@d@ii beliebigen Arbeitsschritt möglich, die dem Speicher irorlier eingegebenen Informationen zu löschen und sie durch diejenigen Informationen au ersetzen,, die mit Hilfe de^ inzwischen anders eingestellten Wählschalter gewählt worden sind, so daß sich das Programs erforderlichenfalls leicht korrigieren läßt.

Hat sich die Bedienungsperson davon überzeugt, daß dem Speicher das richtige Programm eingegeben worden ist, · betätigt sie den Automatik~Hand-Wählschalter AM, um ihn in die Stellung für den automatischen Betrieb zu bringen, sie bringt einen Arbeitsspielsteuerschalter GCS in die Stellung für ein einziges Arbeitsspiel, und sie bringt einen Start-Stopp-Schalter SS in die Startstellung· Darauf» hin veranlaßt die Steuervorrichtung die Maschine-, ein vollständiges Arbeitsspiel entsprechend dem eingegebenen Programm zu durchlaufen, woraufhin die Maschine wieder stillgesetzt wird« Während dieses einzigen Arbeitsspiels leuchten die Anzeigelampen IL der verschiedenen Wählschalter nacheinander auf_s um anzuzeigen? welcher Teil der Maschine des betreffenden Schritts des Arbeitsspiels und in Abhängigkeit von der Stellung des zugehörigen Wähl schalters betätigt wird« Somit kann die Bedienungsperson den Ablauf des Arbeitsspiels entweder mit Hilfe der Anzeigelampen oder durch Beobachtung der arbeitenden Teile der Drehbank verfolgen« Das im Verlauf dieses einen Arbeitsspiels hergestellte Erzeugnis kann untersucht und geprüft werden^ und wenn diese Prüfung zeigt, daß bei dem Programm bestimmte Änderungen vorgenommen werden müssen, lassen sich diese Änderungen leicht so programmieren^, wie es vorstehend bezüglich der Korrektur eines Irrtums beschrieben worden ist, bevor die Steuervorrichtung erneut in Tätigkeit gesetzt wird, um die Maschine kontinuierlich arbeiten zu lassen, so daß bei der Wiederholung jedes Arbeitsspiels ein Werkstück der gewünschten Art entsteht«

Nach dem Ablauf einer Betriebsperiode kann die Bedienungsperson die Maschine dadurch stmllsetzen, daß sie den Start-Stopp-Schalter SS in die Stoppstellung oder den Automatik-Hand-Wählschalter in die Stellung für den Handbetrieb bringt ι durch Niederdrücken eines Knopfes RCB mit der Bezeichnung "Zählwerksriickstellung" kann ein Zählwerk PC mit der Bezeichnung "Stückzahl" zurückgestellt werden.

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Wie im folgenden erläutert, ist eine elektrische Batterie vorhanden, die eine Bereitschaftsstromquelle für den Speicher bildet, und auf der Schalttafel "befindet sich ein Druckknopf CB mit der Bezeichnung "Batterieprüfung", der betätigt werden kann, um eine zugehörige Anzeigelampe CBI aufleuchten zu lassen, die anzeigt, ob sich die Batterie im geladenen Zustand befindet.

Die verschiedenen Wählschalter und Steuerknöpfe sowie die weiteren Schalter auf der Schalttafel nach Fig. beeinflussen den in Fig. 2 dargestellten elektronischen Teil der Steuervorrichtung in der nachstehend beschriebenen Weise.

Jede Funktion, die im Verlauf jedes Arbeitsschritts durchgeführt werden soll, und die sich nach der Stellung richtet, in die die verschiedenen Wählschalter während des Programmiervorgangs durch die Bedienungsperson gebracht worden sind, wird in einem Eingangspufferspeicher IS dadurch gespeichert bzw. registriert, daß elektronische Schalteinrichtungen bekannter Art in einen umgeschalteten bzw. einen nicht umgeschalteten Zustand gebracht werden, und das Betätigen des Speicherknopfes MB veranlaßt eine Programmsteuereinrichtung PCU, in einer in einer Speichereinheit MU eine Adresse zu wählen und die von dem Eingangspufferspeicher IS aufgenommenen Informationen zu dieser Adresse in der Speiehereinheit MU gelangen zu lassen, wenn dieser Übermittlungsvorgang nicht durch eine Fehlerdetektorschaltung FDC verhindert wird.

Wird durch die Bedienungsperson eine Wahl getroffen, durch die die Maschine beschädigt werden könnte, tritt die Fehlerdetektorschaltung in Tätigkeit, um eine Speicherung der betreffenden Befehle zu verhindern, um den gewählten "Schritt" undurchführbar zu machen, und um die Anzeigeeinrichtung, die dem falsch eingestellten Schalter zugeordnet ist, abwechselnd aufleuchten und erlöschen zu lassen. Dieser Betriebszustand bleibt erhalten, bis der

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bzw. jeder falsch, eingestellte Schalter in eine Stellung gebracht worden ist, bei der keine Gefahr für die Maschine mehr besteht. Der Aufbau dieser Schaltung richtet sich nach der Konstruktion der zu steuernden faschine, und bei einer Revolverdrehbank dient die Fehlerdetektorschaltung dazu, zu verhindern, daß z.B. die verschiedenen Schlitten so betätigt werden, daß die Maschine beschädigt würde. Ferner könnte man die -fehlerdetektorschaltung so ausbilden, daß sie Befehle wirkungelos macht,, die zu übermäßig hohen Drehzahlen oder Vorschubgeschwindigkeiten führen -würden, und die eine übermäßige Abnutzung der Werkzeuge oder eine zu große Ausschußquote bei den mit Hilfe der Drehbank bearbeiteten Werkstücke zur Folge haben würden.

Beim Eingeben eines Programms spricht die trogrammstouereinrichtung PCU auf das Betätigen des Speicherknopfes MB an, um die in dem Eingangspufferspeicher gespeicherten Befehle dem Speicher MU zuzuführen, damit diese Befehle an der durch die Kummer des Arbeitsschritts bestimmten Adresse gespeichert werden, vorausgesezt, daß kein Fehler vorliegt. Während des gleichen Arbeitsvorgangs führt die Speichereinheit MCJ die ihr neu eingegebenen Informationen einem Ausgangspufferspeicher OS zu, der die Informationen an die Anzeigelampen IL weitergibt, die den verschiedenen Stellungen der Wählschalter auf er Schalttafel zugeordnet sind, so daß die betreffenden Lampen aufleuchten, um zu bestätigen, daß in der Speichereinheit MU die Befehle gespeichert worden sind, welche die Bedienungsperson während des rogrammierens für jeden Schritt eingegeben hat.

Bei der Speichereinheit MU handelt es sich um einen ,auf bekannte Weise ausgebildeten, mit wahlfreiem Zugriff arbeitenden Speicher in Gestalt eines integrierten Schaltkreises mit Metall-Oxid-Halbleitervorrichtungen, und der benötigte Speisestrom wird dem Netz über eine automatische Bereitschaftsbatterie-Steuerschaltung BOG entnommen, die als elektronische Festkörperschaltung ausgebildet ist, um ein sehr schnelles Ansprechen beim Ausfallen des Netsstroms su gewährleisten, damit die Speichereinheit MU

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noch innerhalb der Zeitspanne, während welcher die in ihr gespeicherten Informationen erhalten bleiben, auf den Betrieb durch die Batterie umgeschaltet wird. Die Batterie B setzt sich aus wiederaufladbaren Zellen zusammen, die eine solche kapazität haben, daß die Spei ehe reinheit MlJ mehrere Monate lang speisen können, ,und diese Batterie ist an eine Tropfelladungsschaltung angeschlossen, so daß sie während des Betriebs mit Metζstrom ständig automatisch im voll aufgeladenen Zustand gehalten wird.

Statt die Batterie in der weiter oben beschriebenen Weise dadurch prüfen zu lasseh, daß die Bedienungsperson den Batterieprüfknopf CB niederdrückt, könnte man eine Schaltung vorsehen, mittels welcher die Klemmenspannung der Batterie festgestellt wird; diese Schaltung könnte so ausgebildet sein, daß dann, wenn die Klemmenspannung unter einen vorbestimmten Sollwert zurückgeht, eine den einwandfreien Zustand der Batterie anzeigende Lampe erlischt, und daß eine den fehlerhaften Zustand der Batterie anzeigende Lampe ständig abwechselnd aufleuchtet und wieder erlischt.

Die die Speichereinheit MJ bildende ketall-Oxid-Ealblexterschaltung ist so ausgebildet, daß in ihr alle eingegebenen Informationen erhalten bleiben, vorausgesetzt, daß den Speicherebenen periodisch ein elektrischer Energieimpuls zugeführt wird. Zu der batteriesteuerschaltung BCC gehört ein Oszillator, der die benötigten periodischen Energieimpulse erzeugt, um die Speichereinheit in Betrieb zu halten, und außerdem ist ein elektronischer Schalter vorhanden, der normalerweise in dem Zustand gehalten wird, in dem er die Betätigung des Oszillators durch den Ladestrom verhindert, der der Batterie durch die Tröpfeiladungsschaltung zugeführt wird. Beim Ausbleiben des Hetzstroms hört das Fließen dieses Stroms auf, die Sperrung des Oszillators wird beseitigt, und der Speichereinheit MD" werden elektrische Impulse von der Batterie B aus über den Oszillator zugeführt.

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Gemäß Fig. 2 ist eine Adressenwähleinheit SAU vorhanden, die durch den Arbeitsspielsteuerschalter CCS, den Knopf EB zum Rückstellen auf den ersten Schritt sowie durch den Schrittsteuerschalter SB gesteuert werden kann, um die Beziehung zwischen der Sp^iehereinheit MU, dem Eingangspufferspeicher IS und dem Ausgangspufferspeicher OS zu regeln und so die Funktionen ablaufen zu lassen, die mit Hilfe der weiter oben beschriebenen Schalter und Knöpfe gewählt worden sind. Außerdem wird die Adressenwähleinheit SAU durch einen Maschinenbetriebsdetektor MAD gesteuert, der seinerseits durch die Verzögerungswählschalter DS und DSV sowie durch verschiedene an der Drehbank .angebrachte Fühler gesteuert wird, welchea? die Stellungen der ver-'schiedenen verstellbaren Teile der Drehbank während des Betriebs anzeigen, so daß der Adressenwähleinheit SAU jeweils als Eingangssignal ein Signal zum Melden des Abschlusses eines bestimmten Arbeitsschritts zugeführt werden kann. Der Ausgangspufferspeicher OS dient dazu, dem Maschinenbetriebsdetektor MAD Informationen darüber zuzuführen, welche Fühler für einen bestimmten Arbeitsschritt in Betracht kommen, und außerdem steuert er das Einschalten einer Gruppe von Betätigungselektromagneten, die zum pneumatischen Teil der Steuervorrichtung gehören und dazu dienen, die Bewegungen der verstellbaren Teile zu steuern, durch welche die Fühler beeinflußt werden. Diese letzteren Fznktionen des Ausgangspufferspeichers OS werden während der Einstell-, bzw. Programmierarbeiten oder in einem beliebigen anderen Zeitpunkt gesperrt, während sich der Automatik-Hand-Schalter AM in der Stellung für den Handbetrieb befindet, solange nicht der Knopf MB für den Handbetrieb niedergedrückt wird, woraufhin der Ausgangspufferspeicher so lange Ausgangssignale liefert, wie der Handbetriebknopf MB niedergedrückt gehalten wird. Die Ausgangssignale des Ausgangspufferspeichers OS werden entweder durch die in der Speiehereinheit MU e thaltenen Informationen bestimmt oder durch die Wählschalter auf der SchalttafIe, was sich jeweils danach richtet, ob sich ein Programmsteuerschalter PCS in einer Stellung für die Steuerung nach

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dem Programm oder in einer Stellung für die Steuerung durch die behälter befindet.

Gemäß Jig. 2 ist eine Maschinenbetriebs-Steuereinheit MAC vorhanden, die in Abhängigkeit von der Stellung der Schalter MA, MB und SS sowie von einem Fehlersignal einer Fehlersignaleinrichtung FDC in Tätigkeit tritt, um den Betrieb des AusRangspufferspeichers OS zu steuern.

Wird die Adressenwähleinheit SAU auf den Schritt 1 eingestellt, nachdem die Programmierung beendet und der Arbeitsspielsteuerschalter CCS in die Stellung für ein einziges Arbeitsspiel gebracht worden ist, wobei sich der Automatik-Hand_Schalter ήΑ in der Stellung für den automatischen Betrieb befindet, während der Programmsteuerschalter PCS die eine oder andere Stellung einnehmen kann, bringt das Betätigen des Startschalters SS die kascninenbetriebssteuereinheit !'IAC in einen solchen Betriebszustand, daß sie den Ausgangspufferspeicher OS veranlaßt, dem Maschinenbetriebsdetektor MAD Informationen darüber zuzuführen, auf welche Fühler der Detektor anzusprechen hat, um die Beendigung des ersten Schritts festzustellen und um zu bewirken, daß nach Bedarf Elektromagnete des pneumatischen Teils der Steuervorrichtung eingeschaltet werden*, um eine Bewegung des betreffenden Teils der Drehbank zur Durchführung des ersten Schritts zu veranlassen, bis der zugehörige Fühler dem !'.iaschinenbetriebsdetektor MAD anzeigt, daß der erste Schritt zuendegeführt worden ist. Daraufhin läßt der kaschinenbetriebsdetektor MAD ein Signal zum Melden des Abschlusses eines Arbeitsschritts zu der Adressenwähleinheit SAU gelangen, die auf dieses Signal anspricht, um die Adresse für den Schritt 2 in der Speichereinheit IViU zu wählen, und um zu bewirken, daß die an der gewählten Adresse der Speichereinheit vorhandenen Informationen dem Ausgangspufferspeicher OS zugeführt werden. Diese Folge von Vorgängen wird für jeden Schritt wiederholt, bis das gesamte Arbeitsspiel beendet ist und die Drehbank ein 'Werkstück fertiggestellt hat. Während dieses einen Arbeitrspiels durchläuft der Arbeitsschritt-

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nummernzäliler SHI einen voll ständigen Zähl Vorgang, und er führt dem Stückzahlzählwerk PG ein Signal zu, damit das Zählwerk um eine Einheit weitergeschaltet wird, während die Einrichtung SNI zum Anzeigen der Arbeitsschrittnummern auf den Schritt 1 zurückgestellt wird. Außerdem hat während dieses Arbeitsspiels der Auspangspufferspeicher OS die Anzeigelampen IL auf äer Schalttafel gesteuert, um jeweils anzuzeigen, welche mit Hilfe der Wählschalter gewählten Funktionen- in jedem Augenblick des "betreffenden Arbeitsspiels durchgeführt wurde.

Wenn dieses eine Arbeitsspiel zu einem befriedigenden Ergebnis geführt hat,-wird der Arbeitsspielsteuerschalter CCS in die Stellung für den kontinuierlichen Betrieb gebracht, woraufhin die Steuervorrichtung die Drehbank so steuert, daß sie eine ununterbrochene Folge von Arbeitsspielen durchläuft.

Einige der Elektromagnete, die durch,, den Ausgangspufferspeicher OS des elektronischen Teils der Vorrichtung gesteuert werden, gehören zu dem pneumatischen Teil der Steuervorrichtung und sind in Fig. 3 schematisch dargestellt. Dieser pneumatische Teil dient dazu, zwei hydropneumatische Kraftverstärker zu betätigen, um auf indi^ rektem Wege bestimmte Seile der Drehbank zu steuern, während bestimmte andere Teile auf direktem Wege gesteuert werden.

Gemäß Fig. 3 ist ein Yentil AV2 vorhanden, das dazu dient, die Zufuhr von Druckluft von einer Druckluftquelle ASU zu einem Kraftverstärker B1 zu regeln, der auf seiner hydraulischen Seite die Kolbenstange eines Kevolverbetätigungszylinders TC steuert. Ein weiteres Ventil AV3 steuert auf ähnliche Weise einen zweiten Kraftverstärker B2, der auf .. einer hydraulischen Seite die Kolbenstangen von zwei Querschlittenbetätigungszylindern CSC2 und CSC1 steuert. Ein weiteres Ventil AV4- steuert auf direktem Wege pneumatisch einen pneumatischen Zylinder TSC, und ein Ventil AV5 steuert direkt und auf pneumatischem Wege das

öffnen und Schließen der Spannzange mit Hilfe eines pneumatischen ZjO-inders GC. Bei einem weiteren Ventil ÄV6 handelt es sich um ein Sicherheitsventil, das die Zufuhr von· Druckluft über einen Druckregler PE1 zu einem Ventil AV1 regelt, das den sogenannten Tipp/betrieb der Drehbank mit Hilfe eines pneumatischen Zylinders WPC regelt, ferner die Zufuhr von Druckluft zu den Ventilen AV2 bis AV5 sowie zu dem Ventil AV7, das seinerseits die Zufuhr von Druckluft zu dem Revolverbetätigungszylinder TA steuert. Sobald die Versorgung der Steuervorrichtung mit elektrischem Strom versagt, wird das Ventil AV6 geschlossen, so daß die Zufuhr von Druckluft und alle weiteren Bewegungen unterbrochen werden. Zu der Tippeinrichtung und zu dem Revolverbetätigungszylinder gehört jeweils nur eine einzige Bohrleitung, d.h. die zugeführ.te Druckluft wird an die Atmosphäre abgegeben, doch bei den pneumatischen Kreisen für den pneumatischen Stößel l'C zum Bewegen des oberen Schlittens und für den Stößel CC zu Offnen und Schließen der Spannzange sowie auch bei den Kraftverstärkern B1 und B2 handelt es sich um Kreise mit je zwei Leitungen; die Ventile zum Steuern dieser Zweileitungskreise gehören jeweils zwei KLektromagnete, und diese Ventile sind so ausgebildet, daß sie es ermöglichen, in dem zugehörigen Zweileitungskreis den pneumatischen Druck jeweils in der einen oder anderen Richtung zur wirkung zu bringen, was sich jeweils danach richtet, welcher der ETektromagnete betätigt wird.

Bei der beschriebenen Anordnung kann z.B. der obere Schlitten der fievolverdrehbank veranlaßt werden, sich in der einen oder anderen Richtung zu bewegen; zu diesem Zweck werden nach Bedarf die das Ventil AV4- steuernden Elektromagnete in Abhängigkeit von entsprechenden Steuersignalen eingeschaltet, die dem Ausgangspufferspeicher OS nach Fig. 2 entnommen werden.

Die Kraftverstärker B1 und B2 liefern ein Verstärkung sverhältnis von 5s 1 zwischen dem zugeführten Luftdruck

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und dem durch, sie erzeugten hydraulischen Druck. Zu federn dieser Eraxtverstärker gehört ein von Hindernissen freier Ausgangskreis, der direkt mit dem Zylinder verbunden ist, dessen Kolbenstange betätigt werden soll,'und außerdem ist jeder Kraftverstärker durch ein zugehöriges Rückschlagventil URV1 bzw. KRV2 mit einem hydraulischen Behälter R1 verbunden«, Die Rückleitungen von den zu betätigenden Zylindern zu den Kraftverstärkern verlaufen über Gruppen von durch Elektromagnete betätigbaren Ventilen HV2 bis HV6 bzw. HV8 bis HV;;, die mit dem hydraulischen Behälter R1 ebenfalls durch Rückschlagventile ΈΒ.Υ3 bzw. NRV4-verbunden sind. Der Kraftverstärker B2 dient zum Betätigen des vorderen und des hinteren Querschlittens, denn diese beiden Schlitten werden stets nacheinander betätigt, so daß in jedem Zeitpunkt hydraulische Antriebsenergie nur für einen dieser Schlitten zur Verfügung zu stehen braucht. Dieses Verfahren zum Einsparen hydraulischer Einrichtungen läßt sich bei anderen zu steuernden Maschinen möglicherweise in einem noch größerem Umfang anwenden, doch im vorliegenden Pail, in dem es sich bei der zu steuernden Maschine um eine Revolverdrehbank handelt, ist eine Anwendung dieses Verfahrens nur in Verbindung mit den Querschlitten mögliche

Nimmt man an, daß das jeweils laufende Programm ein Verstellen des vorderen Querschlittens der Drehbank vorsieht, bewirkt der Ausgangspufferspeicher OS nach Fig. 2, daß einer der Elektromagnete des Ventils AVJ eingeschaltet wird, um den Luftdruck in der in Frage kommenden Richtung auf den Kraftverstärker B2 wirken zu lassen, und außerdem steuert der Ausgangspufferspeicher OS das Einschalten des betreffenden Elektromagneten der hydraulischen Ventile H¥8 und HV9 derart, daß ein von Hindernissen freier Strömungsweg vorhanden ist, der von der hydraulischen Ausgangsseite des Kraftverstärkers B2 zu dem Zylinder CSC1 des vorderen Schlittenstößels und von diesem Zylinder aus'über die Ventile HV8 und EV9 zur Rückleitungsseite des Kraftverstärkers B3 verläuft. Der voraere Schlitten wird jetzt

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durch den zugehörigen Stößel CSC1 schnell in Sichtung auf die gewünschte Stellung bewegt, und während jeder Bewegung trifft der Schlitten auf einen Endschalter PS4-, so daß der Elektromagnet des Ventils HV8 abgeschaltet wird, und daß nur das Ventil HV9 geöffnet bleibt, woraufhin das hydraulische Druckmittel nur noch in einem begrenzten Ausmaß aus dem Stößel oder Zylinder CSC1 entweichen kann» Infolgedessen wird der vordere Schlitten jetzt mit einer niedrigeren Geschwindigkeit in itichtung auf die gewünschte Stellung beweg ; sobald diese Stellung erreicht wird, bildet ein jTühler dem Maschinenbetriebsdetektor MAD nach Fig. 2, daß die Bewegung des Schlittens und damit auch der betreffende Schritt beendet ist„

Wenn gemäß dem Programm der hintere Schlitten bewegt werden muß, schaltet der Ausgangspufferspeicher OS die Elektromagnete der hydraulischen Ventile HV1O und HV11 anstelle derjenigen der Ventile ΈΠΓ8 und HV9 ein, um den Stößel CSC2 zu betätigen, doch kommt das Druckluftventil AV~3 hierbei in der gleichen Weise zur Wirkung· Soll eine Bewegung in der entgegengesetzten Eichtung bewirkt werden, wird der andere Elektromagnet des Ventils AV3 eingeschaltet, und die Druckluft wird dem Kraftverstärker B2 in der entgegengesetzten Eichtung zugeführt, um das hydraulische Druckmittel zu veranlassen, über die Ventile HV8 und EV9 zu dem Stößel CSC1 des vorderen Schlittens und von dort aus wieder zu dem Kraftverstärker B2 zu strömen und eine schnelle Bewegung des Schlittens herbeizuführen, wobei das Druckmittel dann nur noch durch das Ventil HV9 strömt, um die langsame Bewegung des Schlittens zu bewirken_e

Die Betätigung des Revolverstößeis TC durch den Kraft verstärker B1 in Abhängigkeit von dem durch das Ventil AV2 geregelten Luftdruck erfolgt im wesentlichen in der gleichen Weise wie die Betätigung der Schlittenstößel CSC1 und CSC2, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle eines einzigen Ventils, das den Durchfluß des hydraulis hen Druckmittels begrenztm vier Ventile HV3 bis HV6 vorhanden sind, γοη denen jedes eine andere Drosselwirkung

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hervorruft. Wird das Druckluftventil AV2 geöffnet, um den vollen Luftdruck auf den Kraftverstärker B1 wirken zu lassen, und wird das Ventil HV2 geöffnet, damit das Druckmittel ungehindert von dem Zylinder des Revolverstößeis aus zurückströBEn kann, an den die zu dem Kraftverstärker B1 führende Leitung angeschlossen ist, bewegt sich der Eevolverstößel TC schnell in Richtung auf die gewünschte Stellung, und daß Ventil HC 2 wird geschlossen. In Abhängigkeit von der Stellung des Vorschubwählschalters T¹FS auf der Schalttafel wird eines der ventile HV5 und HV6 im gleichen Zeitpunkt geöffnet, in dem das Ventil HV2 geschlossen wird, so daß sich der Revolver langsamer in Richtung auf die gewünschte Stellung bewegt, bei deren Erreichen das jeweils betätigte Ventil der Ventile HV3 bis HV6 geschlossen wird_o Soll der Revolverstößel in der entgegengesetzten Richtung bewegt werden, wird der andere Elektromagnet des Druclluftventils AV2 eingeschaltet, um die Strömungsrichtung in dem pneumatischen Kreis des Kraft-Verstärkers B1 umzukehren«.

Bei entsprechenden Änderungen der pneumatischen und hydraulischen Kreise zur Anpassung an andere Funktionen ist es möglich, eine Steuervorrichtung nach der Erfindung auch bei beliebigen anderen Maschinen zu benutzen, um. sie zu veranlassen, ein Programm zu durchlauf en, das sich . . schrittweise in der vorstehend beschriebenen Weise, einstellen bzw« eingeben läßt.

Ansprüche t 309849/1016- ,· .'

Claims

J OHE

1.1 " ■ Steuervorrichtung i'ür eine ,ie rkzeugmas chine, g e -

ennzeiehne t durch eine Schalttafel, auf der sich mehrere iählelemente (TS, ΪΡ3, i'oC, RSC, 'IC3, CS, MSC, . BS, BSY, «'S, AS) befinden, von denen jedes" mit der Hand einstellbar ist, uia die wahl einer gewünschten Funktion der Werkzeugmaschine anzuzeigen, eine elektronische Speichereinrichtung (MU) mit mehreren Datenspeicherplätzen, die auf die wiederholte Betätigung eines Steuerelements anspricht, um Daten zu speichern, die der jeweiligen Stellung des betreffenden #ähleleraerits entsprechen, und bei der die Daten bei jeder Betätigung des Steuergliedes an einem anderen Speicherplatz gespeichert werden, so daß Daten gespeichert werden, die sich auf eine Folge Ton Werkzeugmaschinenfunktionen beziehen, die im Verlauf eines Arbeitsspiels der Werkzeugmaschine durchgeführt werden sollen und durch die aufeinander folgenden Einstellungen mit Hilfe der Wählelemente jeweils zwischen zwei Betätigungen des Steuergliedes eingegeben worden sind, eine Betätigungseinrichtung (IiAC), die an funktionsbestimmende Elemente einer Werkzeugmaschine anschließbar ist, um die Betätigung dieser Elemente zu ermöglichen, sowie durch eine Ein- · richtung ("OS) zum Ausgeben der Daten aus den aufeinander folgenden Speicherplätzen der Speichereinrichtung in einer bestimmten .Reihenfolge und zum Steuern der Betätigungseinrichtung, in Abhängigkeit von den den Speicherplätzen entnoßimenen Daten derart, daß ein Arbeitsspiel in Form silier Folge von Schritten durchgeführt wird* . -

2. Steuervorrichtung nach Ansprucn. 1, dadurch g e kennz»eichnet , daß jedem Wählelement auf der Schalttafel eine Bezeichnung des zu steuernden funktionsbestimmensen Elements der Yierkzeugmasehine zugeordnet ist, daß bei jjedem Wäklelement Bezeichnungen für seine verschiedenen Stellungen vorhanden sind, daß zu jeder dieser Stellungen eine optische Anzeigeeinrichtung (IL) gehört, und daß eine

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Einrichtung (Ob) vorhanden ist, die auf das Speichern von Daten in der Speichereinrichtung (MU) anspricht, um die betrefiende Anzeigeeinrichtung zu betätigen, damit jeweils die Stellung angezeigt wird, die in der Speichereinricntung gespeichert und dem betrefxenden Wählelement zugeordnet ist, so daß auf optischem Wege angezeigt wird, o"b eine mit Hilfe eines Y/änlelements eingegebene Stellung in der richtigen Weise in der Speichereinrichtung gespeichert-worden ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Schaltelement vorhanden ist, das sich in eine Stellung bringen läßt, bei der es verhindert, daß die Betätigungseinrichtung auf die in der Speichereinrichtung (MtT) gespeicherten· Daten anspricht, so daß es möglich ist, ein gespeichertes Programm dadurch zu ändern, aaß die Stellung des betreffenden'Wählelements geändert und dann das Steuerglied erneut betätigt wird, ohne die Betätigungseinrichtung zu beeinflussen.

4. steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß jedes vifählelement so eingerichtet ist, daß es bei jeder seiner Stellungen eine gesonderte elektronische binäre Schalteinrichtung steuert, die zu einem Satz solcher Schalteinrichtungen gehört, welche einen Eingangspufferspeicher (IS) bilden, so daß die binären Zustände der Schalteinrichtungen ein binäres Datenwort bilden, das in jedem beliebigen Augenblick die Stellungen sämtlicher Wählelemente repräsentiert, und daß eine elektronische Polgesteuereinrichtung (IiAC) vorhanden ist, die auf jede Betätigung des Steuergliedes anspricht, um die durch die Schalteinrichtungen registrierten binären Daten aus dem Eingangspufferspeicher jeweils in einen anderen Speicherplatz der Speichereinrichtung (MTJ) zu überführen.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Fehlerdetektor (FDC), der auf dau"Registrieren bzw. Speichern mindestens eines vorbestimmten Datenwortes in dem Eingangspufferspeicher (IS) anspricht,

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um einen fehlerhaften'Zustand, zu melden und die .-3e tut igung der Folgesteuereinriciitung (LiAC-) zu sperren.

6. steuervorrichtung nach Anspruch j, dadurch gekennzeichnet, daß der fehlerdetektor (iTiC) so eingerichtet ist, daß er eine Intermittierende Betätigung der Anzeigeeinrichtung bewirkt, die einem ,v ahle lern ent zugeordnet ist, dessen Stellung einem Teil des vorbestimmten Datenwortes entspricht, um das Vorhandensein eines Fehlers zu melden.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Folgesteuereinrichtung (MAC) so ausgebildet ist, daß sie es ermöglicht, einzelne elektronische Dinare Schalteihrichtungen zu betätigen, die einen Ausgangspufferspeicher (Oo) bilden, um in ihm jeweils das binäre Wort zu speichern, das aus dem ilingangspüfferspeicher (IS) in die Speichereinrichtung (MU) überführt wird, und daß,der Ausgangspufferspeicher (03) so ausgebildet ist, daß er die !Betätigung der den F/ahl eiern ent en zugeordneten optischen Anzeigeeinrichtungen (IL) steuert, um die Stellungen anzuzeigen, die dem in der Speichereinrichtung gespeicherten binären Wort entsprechen.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e iiennze. iciinet , daß eine Einrichtung vorhanden ist, die dazu dient, elektrisch· steuerbare Ventile (AV1 bis AV7, HV2 bis EVH) zu steuern, die Bestandteile der Betätigungseinrichtung bilden, und daß diese Ventile in Abhängigkeit von den in dem Ausgangspufferspeicher (OS) gespeicherten Daten gesteuert werden.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß zu den Ventilen Druckmittelventile gehören, die dazu dienen, die Zufuhr eines Druckmittels zu Betätigungszylindern (TC, CSC1, CoC2, FPO, CO, TSC) zu steuern, die mit funktionsbestimmenden Elementen der Werkzeugmaschine verbindbar sind.

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10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß zu den Druckmittelventilen ein erster Satz von Druckluftve.ntilen (AVT "bis AV7) gehört, die dazu dienen, die Zufuhr von Druck-luft zu mindestens einem pneumatischen Betätigungszylinder (OTC, CC, TbC) und zu mindestens einem pneumatisch-nydraulischen Kraftverstärker (B1, B2) zu steuern, sowie ein zweiter Sat-z von hydraulischen Ventilen (riV2 bis üV11), die dazu dienen, die Zufuhr eines hydraulischen Druckmittels von dem betreffenden Kraftverstärker zu mindestens einem hydraulischen Betätigungszylinder (TC, CSC1, C3C2) zu steuern.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeicnnet durch mehrere hydraulische ■.Betätigungszylinder (C3C1, 'CoC2), denen das hydraulische Druckmittel von einem einzigen pneumatisch-nydraulischen Kraftverstärker (32) aus zuführbar ist.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß zu den hydraulischen Ventilen Gruppen von Ventilen (HV2 bis HVo, HVo bis HV11) gehören, welche den Strom des Hydraulischen Druckmittels auf unterschiedliche Weise drosseln, so daß das wahlweise Betätigen der Ventile einer Gruppe nach Bedarf eine schnelle bzw. eine langsame Betätigung des durch das betreffende Ventil gesteuerten Betätigungsgliedes ermöglicht.

15- Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennz e i chne t-, daß zu der Speichereinrichtung (2IU) mehrere elektronische Datenspeicherschaltungen gehören, die geeignet sind₅ die Speicherung von Daten während der Intervalle zwischen den aufeinander folgenden Impulsen einer Inipulsreihe mit einer vorbestimmten Impulsfrequenz aufrechtzuerhalten, und daß eine Stromversorgungseinrichtung (BCC) vorhanden ist, zu der ein Oszillator gehört, der auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt ist und dazu dient, den Speicherscnaltungen die Impulsreihe zuzuführen, um die Speicherung der Daten in den Speicherschaltungen aufrechtzuerhalten.

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14. Steuervorrichtung nach Anspruch 13» dadurch g e -isrennzeicnnet , daß zu aer Stromversorgungseinrichtung (3CO)- eine aufladbare elektrische Sammlerbatterie (B) geiiört, die es ermöglicht, den Oszillator zu speisen, und aali eine Einrichtung vorhanden ist, die auf die Zufuhr von Jtfetzstrom zu aer Stromversorgungseinrichtung anspricht, um den Itfetzstrom den opeiciierschaltungen kontinuierlich zuzuführen und die Betätigung des Oszillators zu sperren, und die auf dao Ausbleiben des i\ietzstroms anspricht, um die Sperrung des Betriebs des Oszillators zu beseitigen.

15= Steuervorrichtung nach Anspruch 14> dadurch gekennzeichnet , daß zu der auf aen Wetzstrom ansprechenden Einrichtung elektronische Schalteinrichtungen gehören, die auf ein Ausbleiben des Uet^lzstroms innernalb des Intervalls zwischen zwei aufeinander folgenden Impulsen aer Impulsreihe ansprechen, um die Sperrung des Betriebs des Oszillators zu beseitigen.

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